Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Современные проблемы науки и образования. 2014, № 6

 

Дмитриев А.А. «Применение метода дискретного вейвлет-разложения к анализу параметров акустической эмиссии при разрушении алюминиевых сплавов» Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/314.pdf (2014)

Предложен и апробирован новый метод анализа сигналов акустической эмиссии, в котором в качестве одной из релевантных характеристик акустической эмиссии используется величина разброса значений сигнала, вычисляемая путем разбиения на равные временные блоки. Описана методика удаления шума из акустико-эмиссионного сигнала, основанная на анализе коэффициентов многоуровневого вейвлет-разложения. Проведены исследования и описаны результаты анализа акустических и деформационных эффектов в алюминиевых сплавах. Отмечено соответствие сигналов акустической эмиссии и хода деформационной кривой. Показано, что полученная временная развертка стандартных отклонений очищенного сигнала дает возможность контролировать развитие процесса разрушения материала. Развитие данного метода имеет перспективу для использования в качестве метода неразрушающего контроля для материалов, работающих в условиях тяжелых нагрузок непосредственно в процессе эксплуатации.

Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/314.pdf (2014) | Рубрика: 14.04

 

Макаров С.В., Колубаев Е.А., Лысиков М.Ю. «Особенности поведения деформации и акустической эмиссии в алюминиево-магниевом сплаве с содержанием магния 6%» Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/837.pdf (2014)

Проведены исследования деформации и акустической эмиссии в Al-Mg сплаве при нагружении в широком интервале температур вплоть до температуры плавления. Получены экспериментальные данные по накоплению деформации и акустической эмиссии в образце АМг6 в условиях неизотермического цикла при постоянном механическом напряжении. Обнаружено, что при нагреве нагруженного образца наблюдаются участки монотонного накопления деформации в двух температурных интервалах, характеризующиеся разной скоростью деформации. В низкотемпературной области накоплению деформации с низкой скоростью соответствует низкоамплитудная монотонная акустическая эмиссия, что свидетельствует о низкой корреляции элементарных деформационных актов. В высокотемпературной области быстрое накопление деформации соответствует быстрому монотонному росту высокоамплитудной акустической эмиссии, что приводит к формированию глобального макроскачка. Такой характер деформации свидетельствует о высокой корреляции элементарных деформационных актов.

Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/837.pdf (2014) | Рубрика: 14.04

 

Хусаинов И.Г. «Воздействие акустическим полем на насыщенную жидкостью пористую среду» Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/4.pdf (2014)

В работе рассматривается пористая среда, насыщенная жидкостью. На границе среды действует источник гармонических волн давления. Под воздействием гармонических волн давления жидкость совершает колебательное движение относительно твердого скелета. За счет сил трения между жидкостью и скелетом энергия волны переходит в тепло и происходит нагрев пористой среды и жидкости. В описании исследуемого процесса используются: закон сохранения массы жидкости, уравнения движения и состояния жидкости. Решение системы уравнений волновой задачи ищется в виде бегущих волн. Мощность диссипируемой энергии акустического поля в единице объема пористой среды равна мощности объемной силы трения. Температурное поле в пористой среде описывается с помощью уравнения теплопроводности. Построены графики зависимости фазовой скорости и коэффициента затухания от круговой частоты. Построены графики зависимости температуры от координаты в пористой среде после воздействия акустическим полем при разных значениях частоты и параметров пористой среды.

Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/4.pdf (2014) | Рубрики: 04.16 14.05

 

Иванов А.Н. «Сканер для ультразвуковой и вихретоковой диагностики сварных соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием» Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/315.pdf (2014)

Разработан сканер для проведения неразрушающего контроля сварных соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием, методами вихревых токов и ультразвуковым методом с использованием фазированной антенной решетки. Конструкция сканера позволяет в автоматическом режиме и с высокой точностью позиционировать ультразвуковые преобразователи с фазированной антенной решеткой и вихретоковый преобразователь относительно сварных соединений. Позиционирование осуществляется линейными актуаторами в горизонтальном и вертикальном направлении и является независимым друг от друга. Это позволяет проводить контроль продольных и кольцевых сварных соединений в широком диапазоне геометрических размеров объектов контроля. Кроме того, наличие в конструкции тензометрических датчиков обеспечивает требуемую степень контакта между преобразователем и поверхностью объекта контроля. Указанные особенности конструкции позволяют обнаружить дефекты сварного соединения по всему его объему, а также обеспечивают высокую производительность операций контроля и достоверность получаемых результатов.

Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/315.pdf (2014) | Рубрика: 14.04

 

Рубцов В.Е., Колубаев Е.А., Тарасов С.Ю. «Методика ультразвукового контроля сварных соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием, с использованием технологии фазированной антенной решетки» Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/1212.pdf (2014)

Приведена методика для проведения неразрушающего контроля сварных соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием (СТП) ультразвуковым методом с использованием фазированной антенной решетки (ФАР). Методика разработана с учётом особенностей сварных соединений, полученных методом СТП. В частности, для СТП соединений характерной является большая величина (3 и более) отношения ширины шва к толщине свариваемых пластин. С учетом этого, подобраны параметры секторного сканирования поперечного сечения сварного соединения. Получены дефектограммы участка сварного шва с дефектами при различных угловых разрешениях и показано, что с максимальной интенсивностью дефекты проявляются при угловом разрешении 0.2°. В целом, полученные в работе результаты показали, что применение метода ФАР позволяет обнаружить дефекты сварного соединения по всему его объему и обеспечивают высокую достоверность получаемых результатов.

Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/1212.pdf (2014) | Рубрика: 14.04

 

Иванов Ю.М. «Современная система пространственной звукопередачи – бинауральная стереофония» Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/1288.pdf (2014)

Среди современных систем пространственной звукопередачи (таких как Dolby Digital 5.1, Ambisonics, WFS) особое место занимает система бинауральной стереофонии. В отличие от вышеуказанных систем, передающих физические характеристики звукового поля, бинауральная система передает совокупность слуховых ощущений и позволяет воссоздать трехмерную звуковую картину, вынесенную за пределы головы слушателя, что создает полную иллюзию его присутствия в первичном поле. В статье сформулированы основные проблемы данной системы, описаны принципы звукозаписи и звуковоспроизведения с учетом необходимой обработки сигналов, изложены некоторые варианты применения бинауральной стереофонии.

Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/1288.pdf (2014) | Рубрика: 14.01

 

Козлов Н.В., Шувалова Д.А. «Экспериментальное измерение инерционных колебаний границы раздела несмешивающихся жидкостей в горизонтальной цилиндрической полости при вращении» Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/1396.pdf (2014)

Экспериментально изучается динамика границы раздела двух несмешивающихся жидкостей различной плотности в горизонтальной цилиндрической полости при вращении. Под действием центробежной силы жидкости распределяются в виде вложенных цилиндров – столб легкой жидкости занимает устойчивое положение вдоль оси вращения полости. В системе отсчета полости вектор силы тяжести вращается, что приводит к колебаниям внутренней жидкости. При этом ось столба легкой жидкости движется по окружности. На границе раздела при этом распространяется инерционная волна малой амплитуды, которая генерирует медленное отстающее движение. Волна проявляет себя в радиальном смещении столба легкой жидкости относительно оси полости. Это смещение стационарно в лабораторной системе отсчета. При повышении интенсивности дифференциального вращения наблюдается возрастание амплитуды колебаний столба легкой жидкости. По достижении критической скорости вращения на границе развивается возмущение в виде гребней, вытянутых вдоль оси вращения. Рассматривается методика измерения амплитуды колебаний границы раздела. Изучено влияние скорости вращения полости на амплитуду волны, которая возбуждается на цилиндрической границе раздела. Проводится сравнение экспериментальных значений амплитуды с теоретическими.

Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/1396.pdf (2014) | Рубрика: 04.14

 

Дьякова В.В., Полежаев Д.А. «Экспериментальное изучение колебательного движения жидкости в быстро вращающемся горизонтальном цилиндре под действием силы тяжести» Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/926.pdf (2014)

Экспериментально изучается динамика жидкости и тяжелой сыпучей среды внутри частично заполненного быстро вращающегося горизонтального цилиндра. Многофазная система сыпучая среда–жидкость–воздух находится в центрифугированном состоянии. Под действием силы тяжести жидкость совершает колебания вблизи песчаной подложки, которые являются причиной возникновения пространственно-периодического квазистационарного рельефа в виде холмов, вытянутых вдоль оси вращения. Структура и интенсивность колебательного движения жидкости изучаются с использованием высокоскоростной видеокамеры Optronis CamRecord CL600x2. Фурье-анализ экспериментальных данных показывает, что частота колебаний жидкости вблизи сыпучей среды определяется скоростью вращения цилиндра и скоростью распространения инерционных волн. Экспериментальные результаты измерения скорости колебательного движения жидкости качественно согласуются с теоретическими предсказаниями. Полученные результаты необходимы для определения управляющих параметров в задаче об устойчивости цилиндрической границы раздела между жидкостью и сыпучей средой и появлении рельефа во вращающемся цилиндре.

Современные проблемы науки и образования, № 6, http://www.science-education.ru/pdf/2014/6/926.pdf (2014) | Рубрика: 04.15